初中物理4 神奇的升力教课ppt课件
展开1、了解流体的压强与流速的关系。会用流体的压强与流速的关系解释简单的物理现象。2、了解飞机的升力是怎样产生的。
问题:飞机为什么滑行到一定的速度才会腾空而起了? 其实这些都与流体压强与流速的关系有关。
一、流体压强与流速的关系
水、空气等都具有流动性,它们统称为流体
流体流动时,在流速不同的地方会表现出一种奇妙的性质
(二)流体压强与流速的关系
(1)吹气时,互相平行的两纸间的气体与两纸外侧的气体相比,有什么变化? (2)你认为两条纸间的的空气压强与纸外侧的压强哪个大,由此说明了什么?(3)通过实验你发现流体压强与流速有什么关系? 结论:流体的流速越大,压强越小
两纸间的气体流速快,两纸外侧的气体流速慢
两纸间气体压强大,两纸外侧气体压强小
2、学生活动:再次体验流体压强与流速的关系
实验结论: 流体的压强跟流速的关系: 流速大的地方,压强______; 流速小的地方,压强______。
1、一场大雪过后,在公路雪地上行驶的小汽车,车后部常常会有雪附着在上面,对于这种现象,下列分析正确的是 ( )
A 、汽车与空气摩擦而吸住雪。B 、车上原来有雪。C 、司机为了保持车体干净而故意做的。D 、汽车行驶时,车体两边的空气流速较大,是气压差的作用把雪掀起附着在上面的。
2、如图,将漏斗大口朝上,把乒乓球放在漏斗里,用力向漏斗的小口端持续地吹气,乒乓球会怎样运动?( )
A.一直向上运动B.在原来位置转动,但不向上运动C.向上运动到某一位置,静止不动D.无法判断
3.我国完成了速度超过400km/h的高铁交会试验,两列高速运行的列车交会过程中,产生“强吸力”的原因是两车之间的空气( )A.流速大,压强大B.流速小,压强小C.流速大,压强小D.流速小,压强大
4、如图所示,研究液体压强与流速关系的实验图是( )
5、(2017•广州)行驶中的汽车,车窗紧闭,当打开天窗时,天窗外空气流速_________车内空气的流速,天窗处空气的压强___________车内空气的压强(选填“>”、“=”、“<”),所以车内空气被“抽”到车外。
6、小孩在路边靠近快速行驶的汽车是很危险的,其中一个原因是小孩靠近汽车一侧的空气流速较_______,形成的气压比另一侧 __________,容易导致小孩被“吸”向汽车。
7.(2017•台州)图甲是清代的救火工具“水龙”,使用时,启动横木带动活塞向下压,水箱中的水从输水管中喷出,水柱可高达10米.用汽水瓶和吸管模拟“水龙”的工作原理,往瓶中吹气,瓶中的水就从吸管中喷出,如图乙.
答:(1)水能灭火的原理是 水汽化吸热,能降低温度,使燃烧物的温度降到着火点以下 ;(2)往瓶中吹气,水能从吸管喷出的原因是 往烧瓶里吹气,瓶内气体流速大,压强小,细管中的水在压强差的作用下从竖管中喷出 .
8.(2017•伊春)如图所示,让两张纸固定在某处自由垂直,从上面向两张纸的中间吹气.这两张纸将会怎样运动?为什么会出现这种现象?
答:在两张纸的中间向下吹气,两纸中间的空气流速大,压强小;而两纸的外侧空气流速小,压强大,两纸受到向内的压强差,所以两张纸将相互“靠近”.
二、升力是怎样产生的 (一)飞机为什么能够腾空而起的秘密在于机翼,请学生观察模型飞机的机翼,它的截面是什么形状?并把它画出来。
机翼的形状是上凸下平的
(二)观察电风扇通电运转时机翼模型升起的现象。
(三)应用流体压强与流速的知识分析讨论,做出解释。
由于机翼上表面比较凸,而下表面比较平,流过机翼上表面的气流流速较快,气体压强较小;而流过机翼下表面的气流流速较慢,大气压强较大,从而使机翼下表面的压力(方向向上)比施加于机翼上表面的压力(方向向下)大,二者的压力差便形成了飞机的升力。
飞机起飞之前,先得在跑道上跑一段距离。飞机向前跑,空气就相对地向后移动,空气的压强作用在机翼上,使机翼获得巨大的升力,机翼的形状起了很重要的作用。
升力:流速不同→压力差浮力:深度不同→压力差
(1)由飞机上下方的_________产生。
(五)如果把机翼模型的凸面向下,再向它吹风,会发生什么现象?它的实际应用是什么?
现象:机翼模型向下移动
问题:汽车在高速行驶时会有什么问题?
先看一个例子:在改造前的德国霍根海姆赛道直道上,一级方程式赛车可以达到370公里的时速;而一辆波音747飞机的起飞速度在280-300公里之间。从这个数据,我们不难看出如果没有一些因素的影响,那么法拉利赛车就会像断了线的风筝冲出赛道,而驾驶员则是一位会飞的神男了。
"气流偏导器"它的上表面平直,底部成弧形凸起,相当于一个倒置的翅膀,这主要是为了让跑车在高速行驶时,车轮能更好地抓紧地面.请解释其中道理. 由于气流偏导器上表面平直,下表面凸起,所以当跑车高速行驶时,流过气流偏导器上方的空气速度较慢,压强较大;而流过气流偏导器下方的空气速度较快,压强较小.这样,偏导器上,下方所受的压力差形成了一个向下的力,从而使车对地面的压力增大,摩擦力也随之增大,提高了车轮的着地性能
(六)鸟滑翔时为什么翅膀要张开?而翅膀张开时滑翔为什么不会跌下。
鸟翅膀展开后的截面是上凸下凹,气流流经翅膀会形成气压差,产生向上的升力,确保鸟在不拍打翅膀的滑翔过程中能被托举在空中而不坠落。
三、流体压强与流速的关系在生活中的应用
想一想:左右的两个洞口,那个洞口压强大?
在火车站或地铁站的站台上,离站台边缘1米左右的地方标有一条安全线,人必须站在安全线以外的位置上候车,关于这一现象的解释正确的是( )。
A 离车越近,车的吸引力越大。B 防止车上掉下物品砸伤行人。C 火车驶过时,空气流速较大,气压会减小,安全线外气压大于线内气压,大气压力会把人推向火车,容易发生事故。D 以上说法都有道理。
杜甫诗中有云:八月秋高风怒号, 卷我屋上三重茅 .
你知道“风抬屋顶”的原因吗?
怎样才能预防或减少灾难的发生呢?
由于房子上表面比较凸,而下表面比较平,流过上表面的气流流速较快,气体压强较小;而流过下表面的气流流速较慢,气体压强较大,从而使下表面的压力(方向向上)比施加上表面的压力(方向向下)大,二者的压力差便使屋顶飞起。
先看一个例子:在改造前的德国霍根海姆赛道直道上,一级方程式赛车可以达到370公里的时速;而一辆波音747飞机的起飞速度在280-300公里之间。从这个数据,我们不难看出如果没有一些因素的影响,那么法拉利赛车就会像断了线的风筝冲出赛道,而舒马赫则是一位会飞的神男了。
1912年秋天,远洋航轮“奥林匹克”号与较小的铁甲巡洋舰同向航行,但是当二船平行的时候,突然小船竟然扭头几乎笔直地向大船冲来,结果小船把“奥林匹克”的船舷撞了一个大洞。
液体在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大.
航海规则规定两艘轮船不能近距离同向航行!
1.邵阳火车站站台上,标有一条安全线。乘客必须站在安全线之外候车。是为了避免乘 客被“吸”向列车的事故发生。这是因为列车进站时车体附近 ( )A.空气流速大,压强小B.空气流 速大,压强大C.空气流速小,压强大D.空气流速小,压强小
2、如图所示,机翼上方的形状为曲线,下方形状近似于直线,则在相同时间内,机翼上方的气流通过的路程比下方气流通过的路程长,因而机翼上方空气流动速度比下方流动速度快,机翼上方受到的压强比机翼下方受到的压强_________,形成的压强差使飞机获得竖直向________的升力.
3、今年5月5日,承载国人大飞机梦想的C919大型客机在上海浦东国际机场成功首飞,揭开了我国民用飞机发展史上崭新的一页,对我国航空产业的发展具有历史性的意义。制造C919大型客机要用密度 _________(填“大”或“小”)而强度大的材料;C919能够在空中飞行,主要是因为机翼上方比下方空气流速_______,这样,机翼上、下表面就存在着压强差,从而产生了向上的升力。
4.“五一”假期小明乘坐火车外出旅游,他在站台候车时,看见动车缓缓驶来,若以驶来的动车为参照物,站立着的小明是__________ (选填“静止”或“运动”)的;此时小明应站在安全线外,这是因为动车行驶时使周围空气流速增大,气压 __________(选填“增大”、“减小”或“不变”),若小明站在安全线内极易被“吸”向动车,造成事故。
5.如同甲所示,在铁桶内放少量的水.用火加热.水沸腾之后把桶门堵住,然后浇上冷水,在___________作用下,铁桶被压扁了;手握如图乙所示的两张纸,让纸口由下垂.在两张纸中间向下吹气.结果发现两张纸向中间靠拢,这表明气体流动速度越大的位置,压强越_______。
6.下列关于压强的说法正确的是( )A.飞机升力是由于机翼上下表面的空气流速不同造成压强差所引起的B.拦河坝设计成下宽上窄,利用了液体压强大小随深度增加而减小C.菜刀的刀刃薄,是通过减小受力面积来减小压强D.马德堡半球实验首次测出大气压强值
7、如图是一款新型无叶电风扇,与传统电风扇相比,具有易清洁、气流稳、更安全等特点。工作时,底座中的电动机江南空气从进风口吸入,吸入的空气经压缩后进入圆环空腔,再从圆环空腔上的缝隙高速吹出,夹带周边的空气一起向前流动,导致圆环空腔正面风速远大于背面风速,风扇正常运行时,圆环空腔正面气体压强 ______ 背面气体压强;相同时间内,圆缝口流出空气的质量_______进风口空气的质量(两孔均选填“大于”、“等于”或“小于”)。
8.如题图甲所示是演示“流体压强和流速的关系”实验装置,U型管中装有水,直径相同的a、b两管中的水静止时液面相平。 (1)如果在右端c处往装置里急吹气,导致b管上方气流速度 ______ a管上方的气流速度,b管与a管的水面上方形成气压差,U型管中______(选填“a”或“b”)管水面升高,如果升高端的液面比原来升高了2cm,则此时U型管底部d处左右两侧液体压强差为 _______Pa。(g=10N/kg)
(2)图乙是某种喷雾器的工作原理示意图,当喷雾器未工作时,细管A内外气压相等,细管A内外液面_________,当喷雾器工作时,空气从细管B的右端快速喷出,导致细管A下方空气的流速突然增大,细管A内液面上方气压___________ 细管A外液面上方的气压,液体就沿细管A的管口流出,同时受到气流的冲击,形成雾状向右喷出,如果此时喷雾器停止工作,细管A中的液体将________________________________。
液体倒流,下降到与A管外液面相平
9.如图所示,用细线悬挂着的轻质汤勺接近快速下落的水流时,轻质汤勺会向水流靠拢.请说明产生这个现象的原因.
答:由于水流动,汤勺和水流间的空气流动速度较快,汤勺和水流之间的空气压强较小,汤勺和水流的另一侧空气流速较慢,空气的压强较大;两侧的空气压力差将汤勺和水流压的靠拢.
流体压强与流速的关系: 流体在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大。
飞机升力的产生: 机翼上下方所受的压力差形成向上的升力。
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